Jurnal Komputasi Kimia Page 1

PERBANDINGAN ENERGI PADA MOLEKUL 3,5-DIAMINO-1,2,4-TRIAZOLA

MENGGUNAKAN METODE DFT, HF DAN MM2 DENGAN BASIS SET BERVARIASI

Oleh :

Intan Ayu Apriliana/113234008/Kimia A

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Negeri Surabaya

Abstrak. Telah dilakukan penelitian dengan judul Perbandingan Energi Pada Molekul 3,5-Diamino-1,2,4-Triazola Menggunakan Metode DFT, HF dan MM2 dengan Basis Set Bervariasi Tujuannya yaitu membandingkan energi pada molekul menggunakan metode DFT, HF, dan MM2 serta mengetahui energi

yang paling tinggi dengan menggunakan basis set dan RMS Gradient bervariasi. Media komputasi yang

digunakan yaitu menggunakan media komputasi ChemOffice metode DFT (B3LYP) dan HF dengan 3

macam basis set yaitu 6-31G(d), 6-31+G(d), dan 3-21+G(d), sedangkan metode MM2 menggunakan 3

macam RMS Gradient yaitu 0.100, 0.300, 0.500. Energi yang diperoleh dari penelitian ini menggunakan

metode DFT (B3LYP) dengan basis set 6-31G(d), 6-31+G(d),dan 3-21+G(d) berturut-turut yaitu -

352.767444, -352.77138, -350.816918, metode HF berturut-turut yaitu -350.877036, -350.879497, -

348.911646. Sedangkan metode MM2 dengan RMS Gradient 0.100, 0.300, 0.500 berturut-turut yaitu

5.5260, 5.5599, 5.6064. Nilai energi yang paling besar dengan metode HF diperoleh dari basis set 6-

31+G(d) yaitu sebesar -350.879497 dan metode DFT (B3LYP) sebesar -352.77138. Sedangkan pada

MM2 energi yang paling besar diperoleh dari RMS Gradient 0.500 dengan energi sebesar 5.6064.

Kata kunci: 3,5-Diamino-1,2,4-Triazola, DFT, HF, MM2

Abstract. Research has been carried out with the title "Comparison of Energy in Molecule 3,5-Diamino-

1,2,4-triazole using method DFT, HF and MM2 with various basis set " The purpose is to compare the

energy molecule using method DFT, HF, and MM2 and determine the highest energy using the various

basis set and RMS Gradient. Computational media are used ie using computational media ChemOffice

DFT (B3LYP) and HF method with 3 kinds of basis set is 6-31G (d), 6-31 + G (d), and 3-21 + G (d),

whereas the method MM2 uses 3 kinds RMS Gradient is 0.100, 0.300, 0.500. Energy obtained from this

study using DFT (B3LYP) method with the basis set 6-31G (d), 6-31 + G (d), and 3-21 + G (d)

respectively are -352.767444, -352.77138, -350.816918, HF methods respectively are -350.877036, -

350.879497, -348.911646. While the MM2 method with RMS Gradient 0.100, 0.300, 0.500 respectively

are 5.5260, 5.5599, 5.6064. The most of the energy value of the HF method is obtained from the basis set

6-31 + G (d) is equal to -350.879497 and DFT (B3LYP) methods is -352.77138. While in the most of the

energy value of MM2 obtained from RMS Gradient 0.500 is equal 5.6064.

Keywords: 3,5-Diamino-1,2,4-triazole, DFT, HF, MM2

Jurnal Komputasi Kimia Page 2

PENDAHULUAN

Amina (NH2) adalah turunan organik

dari ammonia dimana satu atau lebih atom

hidrogen pada nitrogen telah tergantikan

oleh gugus alkil atau aril. Karena itu amina

memiliki sifat mirip dengan ammonia

seperti alkohol dan eter terhadap air.

Seperti alkohol, amina bisa

diklasifikasikan sebagai primer, sekunder

dan tersier. Meski demikian dasar dari

pengkategoriannya berbeda dari alkohol.

Alkohol diklasifikasikan dengan jumlah

gugus non hidrogen yang terikat pada

karbon yang mengandung hidroksil., namun

amina diklasifikasikan dengan jumlah gugus

non hidrogen yang terikat langsung pada

atom nitrogen (Stoker, 1991)

Nitrogen adalah unsur kimia dalam tabel

periodik yang memiliki lambang N dan

nomor atom 7. Biasanya ditemukan sebagai

gas tanpa warna, tanpa bau, tanpa rasa dan

merupakan gas diatomik bukan logam yang

stabil, sangat sulit bereaksi dengan unsur

atau senyawa lainnya. Dinamakan zat lemas

karena zat ini bersifat malas, tidak aktif

bereaksi dengan unsur lainnya.

Tiazola, atau 1,3-tiazola, adalah jenis

cairan yang mudah terbakar berwarna

kuning muda dengan bau seperti piridin dan

rumus molekulnya yaitu C3H3NS. Tiazola

ini adalah cincin beranggota-5, di mana dua

dari simpul cincin adalah nitrogen dan

belerang, dan tiga lainnya adalah karbon.

Tiazola digunakan untuk biosida

manufaktur, fungisida, obat-obatan, dan

pewarna.

Gambar 1 Struktur molekul tiazola atau 1,3 tiazola

Sejumlah dari sistem aromatik

beranggota lima memiliki tiga heteroatom

pada posisi simetris. Adanya tiga gugus

nitrogen pada triazola menjadikan jenis

senyawa tersebut menjadi menarik. Triazola

dan turunannya menunjukkan luas spektrum

pada sifat farmakologi seperti antibakteri

dan aktifitas antijamur, dan juga ada banyak

laporan tentang interaksi antara triazole dan

logam dalam mencegah korosi logam.

Untuk mendapatkan perbandingan

energi yang akan diperoleh, turunan dari

triazola (3,5-diamino-1,2,4-triazola), sebuah

molekul dengan dua posisi simetris grup

NH2 telah dipilih untuk penelitian ini.

Jurnal Komputasi Kimia Page 3

Berikut adalah gambar molekul dari 3,5-

diamino-1,2,4-triazola

N

NH

N

NH2

H2N

Gambar 2 Struktur molekul 3,5-diamino-1,2,4-triazole

Metode yang digunakan dalam penelitian ini

menggunakan metode komputasi ab Initio

yaitu DFT (Density Functional Theory), HF

(Hartee-Fock) , dan MM2. Dengan

menggunakan metode tersebut akan

diperoleh perbandingan energi dari masing-

masing metode, metode DFT dan HF

dengan 3 macam basis set yaitu 6-31G(d), 6-

31+G(d), dan 3-21+G(d), sedangkan metode

MM2 menggunakan 3 macam RMS

Gradient yaitu 0.100, 0.300, 0.500. Selain

itu juga dilakukan penelitian untuk

mengetahui prediksi IR, tabel cartesian, dan

Z-Matrix.

Metode ab initio ini digunakan karena ab

initio merupakan metode yang mempunyai

akurasi yang paling tinggi di antara metoda

perhitungan kimia komputasi lainnya seperti

semiempiris atau mekanika molekular.

DFT (Density Functional Theory) adalah

salah satu pendekatan dalam kimia

komputasi untuk menentukan perhitungan

struktur elektron banyak partikel secara

mekanika kuantum. DFT digunakan untuk

mengamati keadaan dasar dari sistem

banyak partikel. Tujuan utama dari DFT

adalah menggantikan fungsi gelombang

elektron banyak partikel dengan fungsi

rapatan sebagai besaran dasarnya.

HF (Hartee-Fock) dalam kimia

komputasi digunakan untuk menghitung

kemungkinan terbaik dari penyelesaian

persamaan Schrodinger dari sistem

berelektron banyak. Metode ini hanya dapat

diterapkan dengan pendekatan Bohn-

Oppenheimer karena inti hanya dimodelkan

sebagai muatan titik-titik yang diam. Metode

ini dapat menghitung energi pertukaran

dengan tepat akan tetapi sama sekali tidap

dapat menghitung pengaruh interaksi

elektron.

METODE PENELITIAN

Perangkat keras dan lunak

Penelitian ini dilakukan menggunakan

media komputasi dengan spesifikasi

prosesor Intel (R) CoreTM i3 M370 @2.40

GHz dan RAM 2.00 GB. Media komputasi

yang digunakan menggunakan sistem

Jurnal Komputasi Kimia Page 4

Windows 7 Home Premium. Sedangkan

perangkat lunak digunakan ChemOffice

2010 yaitu Chem3D Ultra 10.0 dan

ChemDraw Ultra 10.0. ChemDraw Ultra

10.0 digunakan untuk menggambar struktur

awal molekul yang akan diteliti. Sedangkan

Chem3D Ultra 10.0 digunakan untuk

menghitung energi molekul, memprediksi

hasil IR, dan mengetahui tabel cartesian

serta Z-Matrix.

Prosedur penelitian

Langkah pertama untuk melakukan

penelitian ini yaitu menggunakan

ChemDraw Ultra 10.0 untuk membuat

struktur molekul dari 3,5-diamino-1,2,4-

triazola. Pertama klik icon templates pada

kotak tools kanan bawah. Setelah itu pilih

Aromatics dan pilih gambar bentuk segilima,

untuk membuat struktur tiazola klik icon text

lalu diarahkan ke sudut-sudut bentuk

segilima, mengarahkannya harus sampai

muncul tanda kotak warna biru pada

masing-masing sudut agar ikatan terbentuk

sempurna. Pada bentuk segilima

ditambahkan atom N tepat ditengah kotak

berwarna biru pada sudut nomor satu, dua

dan empat. Sedangkan nomor empat diberi

tambahan atom H hingga membentuk 1,2,4-

triazola. Kemudian sudut nomor 3 dan 5

ditambahkan satu ikatan yang mengikat

atom NH2 dengan mengklik icon Solid

bonding hingga membentuk struktur

molekul 3,5-diamino-1,2,4-triazola. Setelah

molekul selesai terbentuk klik icon Marquee

lalu copy dan paste molekul pada Chem3D

Ultra 10.0.

Langkah kedua yaitu menghitung energi

molekul tersebut menggunakan Chem3D

Ultra 10.0 dengan metode DFT, HF, dan

MM2. Untuk menghitung energi

menggunakan metode DFT yaitu dengan

cara memilih menu Calculation Gamess

Interface Minimize energi metode DFT

(B3LYP) basis set Run. Begitu pula

dengan metode HF. Sedangkan untuk

menghitung energi menggunakan metode

MM2 yaitu dengan cara Calculation MM2

Minimize energi minimum RMS

Gradient Run.

Setelah mendapatkan hasil energi dari

metode DFT dan HF, dicari hasil IR yaitu